(57)【要約】      （修正有）【課題】環境、人体に優しい様々な気ガス溶解機能水の製造において、井戸水や水道水に気ガスを短時間で安全に高効率に溶解することが可能な気液混合装置の提供。【解決手段】溶存水素還元水製造装置は、水１０リットル毎分流量当たり５ｍｍ２〜１０ｍｍ２の通水面積孔を設けたブロックで、ブロックの通水二次側に押しバネを設けて構成する事を特徴とする気液混合装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水１０リットル毎分流量当たり５ｍｍ２〜１０ｍｍ２の通水面積となる複数個の孔を設けたブロックで、ブロックの二次側に押しバネを設けた事を特徴とする気液混合装置
【考案の詳細な説明】
【技術分解】
【０００１】本考案は、液体に気ガスを溶解する気液混合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】近年  環境に優しい、人体に優しい水等の機能水が様々研究されている。オゾン溶解により水を清浄する高度水処理や酸素を溶存させる高酸素水や水素を溶存させる還元水素水などがある。工業界では洗浄効果が高い、油脂成分と結合して浮上分離する高酸素水や金属成分除去効果の強い水として水素水が注目されている。特に活性酸素と中和して健康を保つとされる水素水は大変広がりつつある。水も酸化還元電位（以下「ＯＲＰ」という）という電気を持っていて、ＯＲＰ値の高い水は他の物質を酸化し易い状態の水であり、ＯＲＰ値の低い水は他の物質を還元し易い状態にあるとされる。酸素水は高い電位を持ち、水素水は低い電位を持つ水である通常の上水道水のＯＲＰは＋２００〜＋８００ｍＶであり、人間の液体は−５００〜＋２５０ｍＶとされる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】従来製法には水の電気分解による酸化還元電位水製造方法や水と気ガスを高圧下で混入する混合タンク方式や配管ラインにオリフィスミキサーを設けて気体を液中で圧縮して溶解する方法や中空糸モジュールを用いて水と気ガスを混合する方法がある。電気分解製法では電極の陰極側水はＯＲＰがマイナス側に大きくなるがＰＨも上昇しアルカリ性となるため、酸を加えて中和して中性のマイナスＯＲＰの還元電位水を得る手間がある。また電気分解による生成に時間を要する問題がある。混合タンク方式では高圧力タンクを要し、大容量では大面積が必要になる割に溶解生成時間を要する。オリフィス貫通式では２〜８ｍｍの小径オリフィスを設けてポンプにより２．５Ｍｐａもの圧力を加えた高圧タンク方式を配管ラインで行い、短時間で水溶化生成を行うが水路口径を小さくする必要から大水量生成が出来ない、また高圧による機械ストレスが高く消費電力も大きい。中空糸モジュール方式では安定したＯＲＰを得られるが気ガス消費量が多く効率が悪い上、溶存酸素濃度（ＤＯ）や溶存水素濃度（ＤＨ）もＯＲＰ数値も大きく伸びない。本考案は、元来中性水である水道水を原水に気ガスを高効率に溶存させる。水素混合の還元電位水では従来のマイナス４５０ｍｖを超えるマイナス５５０ｍｖを生成することが可能な還元水製造を行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】上記目的を達成するためになされた請求項１の考案に係る気液混合装置は、水１０リットル毎分流量当たり５ｍｍ２〜１０ｍｍ２の通水面積となる複数個の孔を設けたブロックで、ブロックの二次側に押しバネを設けた事を特徴とする気液混合装置
【考案の効果】
【０００５】  図１に示された本実施形態の気液混合装置は、必要水量に応じて１０リットル毎分流量当たり５ｍｍ２〜１０ｍｍ２範囲となる通水孔１を複数個設けたミキサーブロック２により０．７Ｍｐａ〜０．９Ｍｐａ程度に安定した吐出圧力となる。気液混合ポンプ３の吸込口４より添加された気ガスはポンプ３の吐出口５からミキサーブロック２の間において０．７Ｍｐａ〜０．９Ｍｐａ圧力下で液中に溶解して通水孔１より噴射されて縮流する。
短時間生成方式のオリフィス貫通式と比較した効果を記述する。オリフィス貫通式では２０リットル毎分水量確保にて２ｍｍ径の単一の貫通孔を設けたミキサーブロック２を多段に備えて流体圧力の強弱を繰り返し行う高圧縮により気ガスを液中に溶解する構造であるが、長期試験において水中に溶存するマグネシウムやカルシウムの固着や不純物異物混入により閉塞を起こすことが判った。本考案の混合溶解装置では例えば２０リットル確保の場合には、２．４ｍｍの通水孔を４個設けたミキサーブロック２を一枚のみ設けて総合開口面積１８ｍｍ２を確保する。本考案では多段に備えて流体圧力の強弱を繰り返し行う必要が無いので、構造が簡単でローコストで済む。其れにより常時ポンプケーシング内及びミキサーブロック２の一次側において一定の圧力が保たれて気ガスが撹拌混合溶解する。複数個の通水孔により一つが閉塞すると上流圧力が高まり水量低下を招くので閉塞状況がわかりやすい。万一過大閉塞を起こしてもミキサーブロック２の一次側水圧力が高まり押しバネ６の圧力を超えてミキサーブロック２を押し下げて円周バイパス路７より通水してポンプの締切り運転を防止する。本考案の気液混合装置ではポンプ性能表内の運転が出来、ポンプストレス無く水量を確保できる。水素ガスの場合では瞬時にＯＲＰ還元電位値は高いマイナス値を示すと共にＤＨ溶存水素量も高い値を得られる。本考案の気液混合装置は電力量５８０Ｗのポンプで吸い込み配管内に設置。試験ではポンプ常用圧力０．７５Ｍｐａ、水素ガス添加量５００ｃｃ毎分下で生成水量２２Ｌ／ｍｉｎ、ＤＨ１．６ｍｇ／Ｌ、ＯＲＰは−５５０ｍｖを得られ、騒音は６４．８ｄＢであった。対してオリフィス貫通方式での性能は水素ガス添加量５００ｃｃ毎分下で生成水量２０Ｌ／ｍｉｎを得るのに事前脱気をした上、気液混合ポンプ３．７ｋｗおよび押込みポンプ２．２ｋｗを用い２．５Ｍｐａの圧力を作りだして、ＤＨは１．５５ｍｇ／Ｌ、ＯＲＰは−５５０ｍｖ、騒音は８０ｄＢであった。  またオリフィス貫通方式では２ｍｍのオリィフィス孔を２．５Ｍｐａで押し込み通過させて高圧下溶存を行う為に、２０Ｌ／ｍｉｎが限界である問題とポンプ性能表範囲外の締切り運転に近い状態のポンプ常時運転でありケーシング内部とミキサーブロック間の配管部材に大きな負担がかかる。万一異物混入等でオリフィス孔を塞いだ場合には５Ｍｐａを越える圧力が配管路にかかり、経年劣化による弱い部分が損傷して事故を招く危惧がある。２０ｋｇｆ／ｃｍ２仕様の材料を用いる為に高価になる。高圧力運転の為大きな水切り音が生じる欠点がある。
本考案の気液混合装置では電力を用いずに、従来設計の要綱水量のポンプの選択が出来、ポンプへの負担が少なく、バルブ操作無く静穏な環境で大量の高濃度水素水が生成できる。水素水は物質を酸化（腐食）させる溶存酸素が低減なされる。健康に影響を及ぼすとされる溶存活性酸素も抑制される。実験では生花の長寿化、トマトの甘味アップや多収穫、魚の産卵回数増や配管内部の清浄化、ポンプや加工材の清浄に効果が見られる。溶存水素還元水製造装置で製造された還元水は、無味無毒の溶存水素濃度が高いため気中酸素の溶解遅延に働き酸化しにくい中性の安全な水に生成され、プール・大衆浴場・医療機器や精密機器の洗浄、食品加工・製造、清涼飲料水、農業や工業用水の水質改善に用いることができる。酸素添加も同様にＯＲＰ還元電位値は高いプラス値を示すと共にＤＯ溶存水素量も高い値を得られ、油脂成分の剥離性能が上がる。洗濯実験では取れにくい油汚れが洗剤を用いない状況下でかなり落ちる事が確認された。また水中に生息する陰性グラム細菌の繁殖抑制と生存低減が大学において確認され、エンドトキシン（毒素）低減の有用性が認められた。環境破壊の一つである界面活性剤の使用量を低減でき、リネン業界や工業界で用いる事ができる。
【実施例】本考案の実施の形態を図２の水素溶解還元水製造装置のフロー図を以って説明する。
吸込口より吸水管８から水と水素ガス管１０から水素を吸込んで、気液混合ポンプ３内で回転撹拌された圧力を持った水は、吐出口５より送り出された気液混合水は、吐水管９路にある
本考案の気ガス溶解装置１１内で０．７５Ｍｐａ圧力のバネ６に押さえつけられたミキサーブロック２により通水量を制限されて０．７５Ｍｐａの圧力の吐水管９路内で液中に気ガスは溶解して通水孔１から送水管１２に送られる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】      本考案の気液混合装置の断面図
【図２】      溶存水素還元水製造装置のフロー図
【符号の説明】
【０００７】      １  通水孔
２  ミキサーブロック
３  気液混合ポンプ
４  吸込口
５  吐出口
６  押しバネ
７  円周バイパス路
８  吸水管
９  吐水管
１０  水素ガス管
１１  気液混合装置
１２  送水管
【図１】
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【図２】
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